Элементы технологической схемы системы управления

Анализ и разработка функциональной схемы газораспределительной станции

Газораспределительные станции [12] предназначены для подачи газа населённым пунктам и промышленным предприятиям с заданным давлением, с необходимой степенью очистки, одоризации и учёта расхода газа перед подачей его потребителю. Для снабжения потребителей газом от магистральных газопроводов сооружаются отводы к газораспределительным станциям. На ГРС газ высокого давления снижается и с давлением от 0,15 до 0,35 МПа поступает в низкие сети потребителей и газораспределительные пункты.

Основными узлами ГРС являются узлы переключения, очистки, редуцирования, учёта отпускаемого газа и при необходимости его одоризации. Разработанная нами функциональная схема газового подключения ГРС, с учётом введения элементов учёта, расхода газа, показана на плакате ДП-806-10.1-46-07-00-000А2.

Узел переключений

Во-первых, узел переключения [9] предназначен для защиты системы газопроводов потребителя от возможного высокого давления газа; во-вторых, для подачи газа потребителю, минуя ГРС, по байпасной линии с применением ручного регулирования давления газа во время ремонтных и профилактических работ станции.

Блок переключения состоит из кранов №2 на входном и №4 и №5 выходном газопроводах, обводной линии и предохранительных клапанов.

Через охранный кран №1 на чертеже ДП-806-10.1-46-07-00-000А2, газ по входному трубопроводу высокого давления диаметром 500 мм. с давлением 4,0 МПа поступает на узел переключения, который включает в себя входной и выходные трубопроводы с запорной арматурой. В качестве запорной арматуры применяются шаровые краны, с рычажным приводом или пневмогидроприводом №2, №4, №5 с управлением по месту с помощью электропневматического узла управления ЭПУУ-4, а также свечной кран для сброса газа в атмосферу №3. В узле переключений есть обводная линия с двумя запорными устройствами: первое ЗУ по ходу - кран с пневмоприводом, второе ЗУ - с ручным приводом.

Краны шаровые [29] служат запорным устройством на магистральных газопроводах, на пунктах сбора и подготовки газа, на компрессорных станциях и могут эксплуатироваться в районах с умеренным и холодным климатом.

В зависимости от назначения краны изготавливаются под приварку следующих модификаций:

- с пневмогидроприводом подземной установки;

- с пневмогидроприводом наземной установки;

- с ручным приводом подземной установки ( Dу 200, 300, 400, 500, 700);

- с ручным приводом наземной установки (Dу 200, 300, 400, 500, 700).

Краны Dу 500, 700 изготавливаются также с ручным приводом наземной установки и односторонним фланцевым разъемом, кран Dу 500 - с двусторонним фланцевым разъемом (охранный кран №1).

Конструкция кранов предусматривает эксплуатацию при следующей температуре окружающей среды:

- в районах с умеренным климатом от минус 45 до плюс 50°С;

- в районах с холодным климатом от минус 60 до плюс 40°С;

при этом относительная влажность окружающего воздуха может быть до 98 % при температуре плюс 30°С.

Транспортируемая среда через кран - природный газ, с давлением Ру до 16,0 МПа и температурой от минус 45 до плюс 80 °С. Содержание механических примесей в газе - до 10 мг/Нм 3, размер частиц - до 1 мм, влага и конденсат - до 1200 мг/Нм3. Использование кранов для регулировки расхода газа запрещается. Герметичность затвора кранов соответствует классу В ГОСТ 9544-93.

Приводы кранов обеспечивают их открытие:

- для кранов Dу 200 - 400 при полном перепаде давления на шаровой пробке;

- для кранов Dу 500 - 1400 при перепаде давления 2,0 МПа на шаровой пробке.

При отсутствии давления или оно недостаточно для перекрытия крана пневмогидроприводом, перекрытие осуществляется ручным гидравлическим насосом (в дальнейшем - насос). Положение ручки насоса переключателя золотника должно соответствовать маркировке: «О» - открытие крана насосом, «3» - закрытие насосом или «Д» - дистанционное управление, указанной на крышке насоса.

Краны обеспечивают прохождение через них очистных устройств. Конструкция кранов обеспечивает возможность принудительного подвода уплотнительной смазки в зону уплотнения кольцевых седел и шпинделя в случае потери герметичности. Система подвода уплотнительной смазки в кольцевые седла кранов подземного исполнения имеет двойную блокировку обратными клапанами: один клапан в фитинге, а второй на корпусе крана в бобышке. Фитинги имеют единую конструкцию, обеспечивают быстросъемное подсоединение адаптера набивочного устройства.

Кольцевые уплотнительные седла крана обеспечивают герметичность при давлениях от 0,1 до 1,1 МПа. Направление рабочей среды - любое.

Краны укомплектованы электропневматическими узлами управления ЭПУУ-6 [46], с номинальным напряжением питания 24 или 110В постоянного тока и потребляемой мощностью 20 Вт.

Обводная линия [32] газораспределительной станции предназначена для кратковременной подачи газа на период ревизии, профилактики, замены и ремонта оборудования.

Таким образом, проанализировав существующие на данный момент краны, которые удовлетворяют современным требованиям технологического процесса, выбираем их следующим образом:

- все краны, устанавливаемые в узлах переключения, редуцирования, сбора газового конденсата выбираем шаровые с рычажным приводом, преимущества, которых перед другими в простоте конструкции, прямоточности, низком гидравлическом сопротивлении, постоянстве контакта уплотнительных поверхностей;

- охранный кран выбираем шаровой с пневмоприводом, для дистанционного управления со щита диспетчера Сохрановского ЛПУМГ;

- на узел подготовки командного газа и для отключения контрольного оборудования выбираем шаровые краны типа КШ-10 и КШ-15.

Давление на входе и выходе из узла переключения контролируется с помощью технических манометров. Для защиты низких сетей потребителя на выходном трубопроводе устанавливаются по два пружинных предохранительных клапана, один из которых является рабочим, другой резервным. Применяют клапаны типа ППК [11] (пружинный полноподъемный предохранительный клапан). В процессе эксплуатации клапаны следует опробовать на срабатывание один раз в месяц, а в зимнее время - один раз в 10 дней с записью в оперативном журнале.. Клапаны этого типа снабжены рычагом для принудительного открытия и контрольной продувки газопровода. В зависимости от давления настройки предохранительные клапаны комплектуют сменными пружинами.

Таблица 2.1-Выбор пружин для предохранительных клапанов типа СППК и ППК

Таблица 2.2 - Габаритные размеры полноподъемных клапанов типа ППК4

Выбираем пружинный полноподъемный предохранительный клапан ППК4-50-16 для 1 линии редуцирования. Для 2 линии редуцирования выбираем пружинный полноподъемный предохранительный клапан ППК4-80-16.

Для возможности ревизии и настройки пружинных предохранительных клапанов, не отключая потребителей, между трубопроводами и клапанами устанавливается трехходовой кран типов КТС или КТСЦ [9]. Выбираем трехходовой кран типа КТС, который всегда открытый на один из предохранительных клапанов.

Настойка ППК зависит от требований потребителей газа, но в основном эта величина не превышает 12% [33] от номинального значения выходного давления.

В узле переключения имеется возможность для продувки входного и выходного трубопроводов через свечной кран №3, трубопровод которого вынесен за пределы площадки ГРС.